Le dosage par étalonnage : cours de Seconde

Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

Doser une espèce, c'est déterminer sa quantité ou sa concentration dans un mélange ³.
Dosage par étalonnage : on mesure une grandeur (l'absorbance) sur des solutions de concentrations connues, la gamme étalon, puis sur l'échantillon ¹.
Quand la coloration est proportionnelle à la concentration, la droite d'étalonnage permet de lire la concentration inconnue ⁴.
Gamme et échantillon : mêmes conditions, même volume final, verrerie précise (fioles jaugées, pipettes) ⁴.
Échantillon trop concentré : on le dilue d'un facteur connu, puis on multiplie le résultat par ce facteur.

Doser une espèce chimique : de quoi parle-t-on ?

Tu as sûrement déjà vu une boisson d'un bleu très vif, un sirop coloré ou un bonbon aux couleurs éclatantes. Une question simple se pose : quelle quantité de colorant contient-il ? Répondre à ce genre de question, c'est le travail de la chimie analytique. Au lycée, tu apprends une première méthode très utilisée : le dosage par étalonnage.

Dans ce cours, tu vas comprendre l'idée générale, puis apprendre à préparer des solutions de référence, à mesurer, à tracer une droite et à t'en servir pour trouver une concentration inconnue. Tu t'appuies sur ce que tu as vu avant : les mélanges, l'identification d'espèces chimiques et la concentration en masse d'une solution.

Il existe plusieurs familles de dosages. Certaines passent par une réaction chimique entre l'analyte et un réactif ajouté en quantité connue : on parle alors de titrage ³. D'autres passent par une pesée : ce sont les dosages gravimétriques ³. D'autres encore reposent sur la spectroscopie dans l'ultraviolet ou le visible ³. Le dosage par étalonnage que tu étudies en Seconde n'utilise pas de réaction de titrage : il repose sur une mesure physique (couleur comparée à une échelle de teinte, masse volumique, ou ici l'absorbance d'une solution colorée).

Le principe : comparer avec des solutions connues

Imagine que tu veuilles estimer la longueur d'un objet sans règle. Tu le compares à des objets dont tu connais la longueur. Le dosage par étalonnage fonctionne exactement ainsi : on ne mesure pas directement la concentration, on mesure une grandeur qui en dépend, et on la compare à celle de solutions dont la concentration est connue.

Pourquoi cela marche-t-il ? Parce que, dans les bonnes conditions, la grandeur mesurée est proportionnelle à la concentration. Un dosage colorimétrique est possible lorsqu'une espèce colorée est présente et que l'intensité de la couleur est proportionnelle à la concentration de l'espèce à doser ; il s'appuie sur la loi de Beer-Lambert ⁴. Plus la solution est concentrée, plus elle est foncée, et plus elle absorbe la lumière.

Le principe tient alors en trois temps :

on prépare des solutions de concentrations connues (la gamme étalon) ;
on mesure leur absorbance et on trace $A$ en fonction de $C$ : on obtient la droite d'étalonnage ² ;
on mesure l'absorbance de l'échantillon et on lit sur la droite la concentration correspondante.

Préparer la gammeSolutions de concentrations connues
Mesurer AAbsorbance de chaque solution
Tracer la droiteA en fonction de C
Mesurer l'échantillonMêmes conditions que la gamme
ConclureLire ou calculer C, avec l'unité

Les étapes d'un dosage par étalonnage · Démarche générale du dosage par étalonnage.

Préparer la gamme étalon

La qualité du résultat dépend presque entièrement de cette étape. Si les solutions de la gamme sont mal préparées, la droite sera fausse et la concentration trouvée aussi, quelle que soit la précision du spectrophotomètre.

Pour que la gamme soit valable, quatre précautions s'imposent. Les solutions de référence et les essais doivent être placés dans des conditions physiques et chimiques semblables ⁴. Quand on travaille avec des tubes contenant des réactifs, chaque tube de la gamme comme du dosage doit contenir au final le même volume de liquide ⁴. Le matériel doit être précis : on emploie des fioles jaugées et des pipettes ⁴. Idéalement, une seule et même personne réalise la gamme et le dosage ⁴.

Mesurer l'absorbance et tracer la droite d'étalonnage

Une fois la gamme prête, il faut régler le spectrophotomètre. Cette réalisation d'une gamme d'étalonnage est indispensable pour régler l'appareil : elle fixe la relation entre l'absorbance, à une longueur d'onde donnée et dans une cuve de longueur donnée, et la concentration du composé recherché ⁴.

On reporte ensuite les résultats dans un tableau, ce qui limite les erreurs de recopie et permet de garder une trace des mesures ⁴.

Résultats d'une gamme étalon
Solution	Concentration C (mg/L)	Absorbance A
S1	2,0	0,16
S2	4,0	0,32
S3	6,0	0,48
S4	8,0	0,64

Résultats d'une gamme étalon · Exemple de mesures pour une gamme de quatre solutions.

Avec les données du tableau, les points sont alignés sur une droite passant par l'origine. Son coefficient directeur vaut $k = \dfrac{A}{C}$ . Avec le point $(4 ; 0{,}32)$ , on trouve $k = \dfrac{0{,}32}{4} = 0{,}080$ L·mg $^{-1}$ , et l'équation de la droite est $A = 0{,}080 \times C$ .

Droite d'étalonnage A = 0,080 × C · Abscisse : concentration en mg/L ; ordonnée : absorbance (sans unité).

Exploiter la droite : trouver la concentration de l'échantillon

Tu as maintenant un outil qui relie $A$ à $C$ . Il reste à mesurer l'absorbance de l'échantillon, dans les mêmes conditions que la gamme, puis à en déduire sa concentration.

Quand on connaît la concentration en masse et le volume, on peut aussi retrouver la masse de colorant : $m = C_m \times V$ . Pour 0,250 L de boisson à 5,0 mg·L $^{-1}$ , la masse de colorant vaut $5{,}0 \times 0{,}250 \approx 1{,}3$ mg.

Un exemple complet : le colorant bleu d'une boisson

Reprenons toute la démarche sur une situation inventée, proche de ce qu'on fait en travaux pratiques avec le bleu patenté V ¹. Une boisson bleue contient un colorant, et on veut connaître sa concentration en masse.

MéthodeDéroulé du dosage

Étape 1 : solution mère. On dispose d'une solution de colorant à 10,0 mg·L $^{-1}$ .

Étape 2 : gamme. On prépare, dans des fioles jaugées de 50,0 mL, des solutions à 2,0 ; 4,0 ; 6,0 et 8,0 mg·L $^{-1}$ . Les volumes de solution mère à prélever sont, avec $V = \dfrac{C_{fille} \times 50{,}0}{10{,}0}$ : 10,0 ; 20,0 ; 30,0 et 40,0 mL.

Étape 3 : mesures. À la longueur d'onde choisie, on obtient $A = 0{,}16$ ; $0{,}32$ ; $0{,}48$ et $0{,}64$ .

Étape 4 : droite. Les points sont alignés avec l'origine, et $k = \dfrac{0{,}64}{8{,}0} = 0{,}080$ L·mg $^{-1}$ .

Étape 5 : échantillon. La boisson donne $A = 0{,}56$ , dans la gamme. On calcule $C = \dfrac{0{,}56}{0{,}080} = 7{,}0$ mg·L $^{-1}$ .

Étape 6 : conclusion. La boisson contient environ 7,0 mg de colorant par litre.

Précision, limites et erreurs fréquentes

Un résultat de dosage n'est jamais exact à la décimale près. Savoir d'où viennent les écarts t'aide à les réduire et à rédiger un bon compte rendu.

Exercices corrigés

Exercice 1 Préparer une solution de la gamme

★☆☆Environ 8 min

On dispose d'une solution mère de colorant de concentration en masse $C_{mère} = 20{,}0$ mg·L $^{-1}$ . On veut préparer $50{,}0$ mL d'une solution fille de concentration $5{,}0$ mg·L $^{-1}$ .

Calcule le volume de solution mère à prélever, en mL.

Indice 1

La masse de colorant prélevée dans la solution mère se retrouve dans la solution fille.

Indice 2

Utilise $C_{mère} \times V_{mère} = C_{fille} \times V_{fille}$ .

Voir la correction pas à pas

On écrit la conservation de la masse de soluté : $C_{mère} \times V_{mère} = C_{fille} \times V_{fille}$ .
On isole le volume cherché : $V_{mère} = \dfrac{C_{fille} \times V_{fille}}{C_{mère}}$ .
On remplace par les valeurs, les deux volumes étant en mL : $V_{mère} = \dfrac{5{,}0 \times 50{,}0}{20{,}0}$ .
On calcule : $V_{mère} = 12{,}5$ mL.

Il faut prélever 12,5 mL de solution mère, les placer dans une fiole jaugée de 50,0 mL et compléter avec de l'eau distillée jusqu'au trait de jauge.

Exercice 2 Trouver k puis la concentration

★★☆Environ 12 min

Pour une gamme étalon d'un colorant, on a mesuré l'absorbance de trois solutions :

$C$ (mg·L $^{-1}$ )	2,0	4,0	6,0
$A$	0,16	0,32	0,48

Les points sont alignés avec l'origine. Un échantillon, mesuré dans les mêmes conditions, a une absorbance $A = 0{,}52$ .

Détermine sa concentration en masse, en mg·L $^{-1}$ .

Indice 1

Calcule le rapport $\dfrac{A}{C}$ pour un point de la gamme.

Indice 2

Utilise $C = \dfrac{A}{k}$ et vérifie que le résultat est dans la gamme.

Voir la correction pas à pas

Les points sont alignés avec l'origine : $A = k \times C$ .
On calcule $k$ avec le point $(4{,}0 ; 0{,}32)$ : $k = \dfrac{0{,}32}{4{,}0} = 0{,}080$ L·mg $^{-1}$ . Les deux autres points donnent la même valeur.
On exprime la concentration de l'échantillon : $C = \dfrac{A}{k}$ .
On remplace : $C = \dfrac{0{,}52}{0{,}080} = 6{,}5$ mg·L $^{-1}$ .
On vérifie : 6,5 dépasse légèrement la plus grande concentration de la gamme (6,0). Le résultat n'est donc qu'une estimation. Pour le confirmer, il faudrait ajouter une solution à 8,0 mg·L $^{-1}$ à la gamme ou diluer l'échantillon.

La concentration de l'échantillon est de 6,5 mg·L $^{-1}$ .

Exercice 3 Un échantillon à diluer

★★★Environ 15 min

Avec la même droite d'étalonnage $A = 0{,}080 \times C$ ( $C$ en mg·L $^{-1}$ ), on étudie un sirop très coloré. On prélève $5{,}00$ mL de sirop, qu'on place dans une fiole jaugée de $100{,}0$ mL et qu'on complète avec de l'eau distillée. La solution obtenue a une absorbance $A = 0{,}40$ .

Calcule le facteur de dilution.
Calcule la concentration en masse du colorant dans la solution diluée.
Déduis la concentration en masse du colorant dans le sirop, en mg·L $^{-1}$ .

Indice 1

Le facteur de dilution est le rapport du volume final au volume prélevé.

Indice 2

La droite donne la concentration de la solution diluée, pas celle du sirop.

Voir la correction pas à pas

Facteur de dilution : $F = \dfrac{V_{fille}}{V_{prélevé}} = \dfrac{100{,}0}{5{,}00} = 20$ .
Concentration de la solution diluée : $C_{diluée} = \dfrac{A}{k} = \dfrac{0{,}40}{0{,}080} = 5{,}0$ mg·L $^{-1}$ .
Concentration du sirop : on multiplie par le facteur de dilution, $C_{sirop} = F \times C_{diluée} = 20 \times 5{,}0 = 100$ mg·L $^{-1}$ .
On vérifie : le sirop est plus concentré que la solution diluée, ce qui est cohérent.

Le sirop contient 100 mg de colorant par litre. Sans la dilution, l'absorbance aurait été trop forte pour rester dans le domaine de la droite d'étalonnage.

Les questions qu'on se pose

À quoi sert un dosage par étalonnage dans la vie courante ?

Il permet de connaître la quantité d'une espèce dans un produit : colorant dans une boisson, composé dans une eau, concentration d'une solution du commerce. Les documents d'accompagnement du programme évoquent le contrôle qualité et l'analyse de produits d'usage courant ². Le principe est toujours le même : comparer une mesure à des références.

Pourquoi la droite d'étalonnage passe-t-elle par l'origine ?

Une solution qui ne contient pas l'espèce colorée n'absorbe pas la lumière à la longueur d'onde choisie, une fois le blanc fait. Pour $C = 0$ , on a donc $A = 0$ . C'est la conséquence de la proportionnalité entre absorbance et concentration ⁴. Si tes points sont nettement décalés par rapport à l'origine, vérifie ton blanc et ta verrerie.

Combien de solutions faut-il dans une gamme ?

Il n'y a pas de nombre imposé, mais plus il y a de points bien répartis, mieux on voit si les mesures sont alignées. Quatre à six solutions est un bon choix en classe. Surtout, la concentration de l'échantillon doit se situer à l'intérieur de l'intervalle couvert par la gamme.

Pourquoi ne peut-on pas utiliser n'importe quelle longueur d'onde ?

L'absorbance dépend de la longueur d'onde : la gamme détermine l'absorbance à une longueur d'onde donnée pour une cuve de longueur donnée ⁴. On choisit en général celle où la solution absorbe le plus, ce qui donne la meilleure sensibilité. Une fois choisie, elle reste la même pour toute la gamme et pour l'échantillon.

Que faire si mes points ne sont pas alignés ?

Cherche d'abord une erreur de préparation ou de calcul : volume mal prélevé, fiole mal complétée, cuve mal essuyée. Si un seul point s'écarte nettement, refais cette solution. Si c'est toute la fin de la gamme qui s'infléchit, les solutions sont sans doute trop concentrées : la proportionnalité n'y est plus valable. Dilue-les ou limite la gamme à des concentrations plus faibles ⁴.

Sources

Document pédagogique Éduscol — Solutions aqueuses et dosages, Éduscol. Consulté le 9 novembre 2026.
Guide pédagogique — Formation des enseignants, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 9 novembre 2026.
Dosage, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
Dosage colorimétrique, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.

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L'essentiel

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Le principe : comparer avec des solutions connues

Préparer la gamme étalon

Mesurer l'absorbance et tracer la droite d'étalonnage

Exploiter la droite : trouver la concentration de l'échantillon

Un exemple complet : le colorant bleu d'une boisson

Précision, limites et erreurs fréquentes

Exercices corrigés

Exercice 1 Préparer une solution de la gamme

Exercice 2 Trouver k puis la concentration

Exercice 3 Un échantillon à diluer

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